为研究煤孔结构对甲烷吸附的影响，以余吾(YW)矿无烟煤为研究对象，通过低压氮气吸附实验(LP-N2GA)，分析YW煤样吸附/脱附等温线中出现的滞后环，以揭示其孔隙形状，低压氮气吸附实验结合低压二氧化碳吸附实验(LP-CO2GA)获得YW煤样的孔径分布。通过元素/工业分析，红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、核磁共振碳谱(13C-NMR)光学表征实验构建YW煤大分子并构建不同孔径的孔结构模型。基于分子动力学理论，采用巨正则系综蒙特卡洛(GCMC)，模拟了甲烷在不同孔径孔隙中的吸附特性。分析不同孔径孔隙中甲烷的吸附量、吸附热、甲烷分子空间分布、浓度分布和扩散系数。结果表明，YW煤样中存在大量的狭缝形孔隙，孔径主要分布在0.57nm、0.76nm、0.85nm、8.96nm和18.99nm； 根据FTIR发现煤样中存在取代芳烃CH、烷基醚C-O-C、酚，醇，醚和酯的C-O、共轭C=O、不饱和羧酸C=O、次甲基(-CH)、亚甲基(-CH2)、甲基(-CH3)和氢键等官能团；根据XPS可知煤样中氮元素主要以吡咯氮(C4H5N)的形式存在；根据13C-NMR可知芳香烃单元结构包括苯、萘、蒽和吡咯，杂原子结构中氧原子主要以羟基、羰基、羧基和醚氧的形式存在；最终确定YW煤的结构式为C184H151NO8，对比模型的13C-NMR谱图、元素含量以及煤样晶胞密度，验证了构建的煤分子结构是合理的。GCMC模拟结果表明，在微孔和中孔范围内，随着压力的增大，甲烷的吸附量随之增加并趋于饱和，较大的狭缝孔中可以容纳更多的甲烷分子。同时，压力的增加也会使吸附热呈指数下降，吸附热随着吸附量的增加趋于指数下降。此外，随着狭缝孔径增加，扩散系数呈指数增大，从而促进甲烷分子在煤体中的吸附和扩散过程。

0引 言
1实验工作
1.1煤样制备
1.2实验方法
1.3煤样的孔隙结构及孔径分布
2模型建立
2.1元素、工业分析结果
2.2傅里叶变换红外光谱(FTIR)结果分析
2.3 X射线光电子能谱(XPS)结果分析
13C-NMR)结果分析'>2.4 核磁共振碳谱(13C-NMR)结果分析
2.5 煤样大分子结构模型构建
2.5.1芳香族结构
2.5.2脂肪碳结构
2.5.3杂原子结构
2.6 大分子结构模型确定
2.7煤样大分子结构模型验证
3 结果与讨论
3.1煤孔隙结构建立
4模拟方法'>3.2 煤样吸附CH4模拟方法
4吸附特性'>3.3 CH4吸附特性
3.4 扩散行为
4 结论